WO2019131177A1 - ドリル - Google Patents

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WO2019131177A1
WO2019131177A1 PCT/JP2018/045904 JP2018045904W WO2019131177A1 WO 2019131177 A1 WO2019131177 A1 WO 2019131177A1 JP 2018045904 W JP2018045904 W JP 2018045904W WO 2019131177 A1 WO2019131177 A1 WO 2019131177A1
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drill
cutting edge
wall
axis
honing
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PCT/JP2018/045904
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繁栄 藤原
勇介 原
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三菱日立ツール株式会社
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Priority to EP18894227.0A priority patent/EP3733334A4/en
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Definitions

  • a chip discharge groove is provided on the outer periphery of the tip of the drill body rotated about an axis, and a cutting edge is cut at a crossing ridge line portion of a wall surface of the chip discharge groove facing the drill rotation direction Relates to the drill formed.
  • Patent Document 1 discloses a chip discharge groove opened at the tip end surface, an inner wall surface of the chip discharge groove facing the drill rotation direction and a tip flank surface formed on the tip surface.
  • the cutting edge is an axis in a drill comprising a concave curved cutting edge formed on the inner peripheral side and a convex curved cutting edge formed on the outer peripheral side.
  • a first convex curve forming a convex curved cutting edge with the tip flank and a first concave curve forming a concave curving tip between the tip flank are mutually formed. What is crossed is described.
  • Patent Document 2 is a drill having a negative land on the rake face, ridges where the negative land and the flank, the flank and the margin, and each ridge line where the negative land and the margin intersects a convex curved surface in the longitudinal right cross section
  • the radius of curvature of the convex curved surface of the first ridgeline at the position where the negative land intersects is 1
  • the radius of curvature of the convex curved surface of the second ridgeline at the position where the flank and the margin intersect is 0.8 to 1.5 times
  • a drill is described in which the radius of curvature of the convex surface of the fourth ridge at the position where the negative land and the margin intersect is 1.5 to 3.0.
  • Patent No. 5762547 gazette International Publication No. 2016/043098
  • Patent Document 1 in a cross section orthogonal to the axial center, a concave curve cutting edge portion is formed between the first convex curve forming the convex curved cutting edge portion with the tip end flank surface and the tip end flank surface. Since the first concave curve to be formed intersects with each other, the chips generated from the cutting edge are curled and have no needle-like projections, so that the overall length becomes relatively short, and the discharge becomes smooth. It is stated that the tool life of the drill can be further improved since the
  • the width of the negative land in the perpendicular direction of the negative land is 0.03 mm to 0.15 mm, and a planar honing surface is still left.
  • the radius of curvature of the convex curved surface of the first ridgeline at the position where the negative land and the flank face cross with respect to the width of such a negative land is reduced to 0.015 mm to 0.035 mm, the first ridge line There is a possibility that a minute chipping may occur on the convex curved surface, and a large flank wear may also occur from this minute chipping.
  • the present invention has been made under such a background, and is capable of suppressing wear of flanks and margins due to chipping, particularly at the outer peripheral end of the cutting edge, without causing an increase in cutting resistance. It is intended to be provided.
  • the drill according to the present invention is provided with a chip discharge groove on the outer periphery of the tip of the drill body rotated about an axis, and the ridge line portion between the wall surface of the chip discharge groove facing the drill rotation direction and the tip flank of the drill body
  • the drill is a drill having a cutting edge, and the land portion on the outer periphery of the drill body between the chip discharge grooves has a margin portion adjacent to the chip discharge groove on the opposite side to the drill rotation direction.
  • the wall surface of the chip discharge groove facing the drill rotation direction is located on the inner peripheral side of the drill main body in the cross section orthogonal to the axis and is recessed on the opposite side to the drill rotational direction toward the outer peripheral side.
  • a convex curved or linear shape extending from the outer periphery of the drill body toward the inner peripheral side in a cross section orthogonal to the axis and intersecting with the first wall at an obtuse angle
  • the second wall and a tangent line at the outer peripheral end of the convex curve formed by the second wall or an extension of the straight line formed by the second wall to the outer periphery of the drill main body
  • a radial line connecting the outer peripheral end of the second wall surface and the axis line it extends toward the opposite side to the drill rotation direction as it goes to the outer peripheral side of the drill main body.
  • the cutting blade is formed at a crossing ridge line portion of a concave curved first cutting edge formed at a crossing ridge line portion of the first wall surface and the tip flank surface, a second wall surface and the tip flank surface.
  • the first cutting edge and a second curved cutting edge which intersects the obtuse angle, and the first cutting edge and the second cutting edge, the drill main body of the drill main body in the direction of the drill rotation.
  • a first honing surface and a second honing surface toward the rear end are provided, and the margin portion is viewed from the radial outer peripheral side of the drill main body in a direction perpendicular to the axis line.
  • the second honing surface which is the honing surface of the second cutting edge, is entirely convexly curved, and the second honing surface and the honing surface of the first cutting edge
  • the intersection ridge line portion with the first honing surface Jin portion and the second honing surface and the intersecting edge line region the radius of curvature of the large convex curved than, or is formed in a linear shape.
  • the section convex curve or straight extending from the outer periphery of the drill main body toward the inner peripheral side and intersecting the first wall with an obtuse angle
  • the second wall surface which is perpendicular to the axis, has a tangent at the outer peripheral end of the convex curve formed by the second wall, or an extension of the straight surface formed by the second wall to the outer periphery of the drill body.
  • the second wall and the margin portion intersect at an obtuse angle since the drill extends toward the opposite side of the drill rotation direction toward the outer periphery of the drill body with respect to the radial line connecting the outer peripheral end of the wall and the axis. It can be set to
  • the first wall surface can function as a chip breaker to make the chips curl smaller, and the chips from the second wall area to the margin Margin wear can be further suppressed by preventing it from flowing out.
  • a first honing surface and a second honing surface are provided on the first cutting edge and the second cutting edge, respectively, toward the rear end side of the drill main body as it goes in the drill rotational direction.
  • the entire ridgeline portion between the margin portion and the second honing surface is formed in a convex curve shape. Therefore, the strength of the second cutting edge can be secured at the outer peripheral end of the cutting body drill body, and micro chipping occurs on the second honing surface, the end flank surface or the crossing ridge line with the margin, and enlargement is performed. It is also possible to prevent flank wear and margin wear due to such minute chipping by preventing this.
  • the intersection ridgeline portion between the second honing surface and the first honing surface which is the honing surface of the first cutting edge has a convex curved shape having a larger radius of curvature than the intersection ridgeline portion between the margin portion and the second honing surface,
  • the second cutting edge is formed in a straight line, a sharp sharpness can be maintained at the inner peripheral side of the drill body of the second cutting edge and the first cutting edge. Therefore, it is possible to prevent the cutting resistance from increasing as a whole of the cutting blade, and it is possible to prevent a situation in which the drill body is broken.
  • the convex ridge line portion of the first honing surface and the second honing surface is a convex curve.
  • the inclination angle of the second honing surface with respect to the axis is 13 ° to 22
  • the second wall surface is a convex curve, it is in the range of °° and the tangent line at the outer peripheral end of the convex curve, or when the second wall surface is a straight line, the drill body outer peripheral side of this straight line
  • the inclination angle of the second wall which the extension line makes with the radial line is in the range of 20 ° to 40 °.
  • the inclination angle of the second honing surface is smaller than 13 °, fine chipping tends to occur on the second cutting edge, and there is a possibility that flank wear will increase.
  • the inclination angle of the second honing surface is larger than 22 °, the cutting resistance at the second cutting edge increases and the cutting load on the second honing surface increases, and the coating film is coated. In this case, the coating film is easily cracked, and flank wear and margin wear may be promoted at once.
  • the intersection angle between the first wall and the second wall in the cross section orthogonal to the axis becomes small, and the function as the chip breaker of the first wall is impaired.
  • the chips flow out from the second wall toward the margin and come into contact with the cross ridge line between the second wall and the margin, thereby increasing the rake surface wear of the second wall at the cross ridge line, Margin wear may also be promoted.
  • the inclination angle of the second wall surface is larger than 40 °, the sharpness of the second cutting edge formed at the intersection ridge line portion of the second wall surface and the tip flank is lost, and flank wear increases. Accordingly, the margin wear of the tip of the drill body may also increase.
  • the base material of the drill body is preferably a WC-Co-based cemented carbide having a Co content of 10% by mass to 12% by mass and a hardness of 92.0 HRA to 93.0 HRA.
  • the base material of the drill body is preferably a WC-Co-based cemented carbide having a Co content of 10% by mass to 12% by mass and a hardness of 92.0 HRA to 93.0 HRA.
  • the convex curve formed by the cross ridge line portion between the margin portion and the second honing surface is a convex curve when viewed from the outer peripheral side of the drill main body perpendicularly to the axis and facing the margin portion.
  • the radius of curvature of D is preferably D ⁇ 3 to D ⁇ 15 ( ⁇ m) with respect to the diameter D (mm) of the circle formed by the outer peripheral end of the cutting edge about the axis.
  • the second cutting edge which is the cutting edge on the outer peripheral side of the drill main body, maintains sharp sharpness as the whole cutting blade and prevents breakage and the like of the drill main body due to an increase in cutting resistance.
  • the cutting edge strength can be secured at the outer peripheral end of the second honing surface to prevent micro chipping from occurring on the second honing surface. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of large flank wear and margin wear on the tip flank and the margin from such a minute chipping.
  • Figure 2 is a side view of the embodiment shown in Figure 1; It is ZZ sectional drawing in FIG. It is an expanded sectional view of A part in FIG. It is an expanded side view when the margin part of embodiment shown in FIG. 1 is seen from the radial direction outer peripheral side of a drill main body in a direction perpendicular
  • the drill main body 1 is formed of a hard material such as cemented carbide in a substantially cylindrical shape centering on the axis O, and a rear end portion not shown is a cylindrical shank portion as it is
  • the part is a cutting edge part 2.
  • Such a drill is fed to the tip side in the direction of the axis O (upper side in FIG. 2) while being rotated in the drill rotation direction T about the axis O with the shank portion held by the main shaft of the machine tool.
  • the cutting material is drilled by the cutting blade 3 formed at the tip.
  • the discharge groove 5 is formed in rotational symmetry with respect to the axis O.
  • the cutting edge 3 is formed at the intersection ridge line portion of the wall surface 6 facing the drill rotation direction T of the chip discharge groove 5 and the end flank 4 of the drill main body 1.
  • the leading end flank 4 is formed to be directed to the rear end side as it goes to the outer peripheral side of the drill main body 1, and the cutting edge 3 is given a predetermined tip angle and is directed to the opposite side to the drill rotation direction T.
  • the cutting blade 3 is formed so as to face the rear end side of the drill body 1 and given a predetermined clearance angle.
  • margin portion (first margin portion) 8 is formed on a cylindrical surface of the same diameter as.
  • the margin portion (second margin portion) 9 is also formed in the land portion 7 at a position adjacent to the chip rotational direction T of the chip discharge groove 5 and is a double margin type drill.
  • the margin portions 8 and 9 may be provided with a back taper so that the diameter gradually decreases toward the rear end side of the drill body 1.
  • the wall surface 6 facing the drill rotational direction T of the chip discharge groove 5 is located on the inner peripheral side of the drill main body 1 in the cross section orthogonal to the axis O and is opposite to the drill rotational direction T as it goes to the outer peripheral side
  • the first wall surface 6A having a concave curve shape extending in the drill rotation direction T after being dented in the same manner and extending from the outer periphery of the drill main body 1 to the inner peripheral side in the same cross section orthogonal to the axis O
  • the second wall surface 6B has a linear shape in a cross section orthogonal to the axis O.
  • the wall surface 6 further includes a thinning surface 6C which intersects the first wall surface 6A at an obtuse angle at the inner peripheral side of the drill body 1 and extends in the vicinity of the axis O in the tip flank 4.
  • the extension line L1 to the outer peripheral side of the drill main body 1 of the straight line formed by the second wall 6B is the outer peripheral end of the second wall 6B and the axis O It extends toward the opposite side of the drill rotation direction T as it goes to the outer peripheral side of the drill body 1 with respect to the radial line L2 connecting the two.
  • the inclination angle ⁇ of the second wall surface 6B which the extension line L1 makes with the radius line L2 is in the range of 20 ° to 40 °.
  • the tangent at the outer peripheral end of the convex curve formed by the second wall 6B is the drill main body with respect to the radial line L2.
  • the first wall surface 6B extends toward the opposite side to the drill rotation direction T, and the inclination angle ⁇ of the second wall 6B is an inclination angle that the tangent line makes with the radial line L2.
  • the cutting wall 3 is provided with the first wall surface 6A and the tip flank 4
  • the first cutting edge 3A having a concave curve shape viewed from the tip end side in the direction of the axis O in the intersection ridge line portion, and the first cutting seen from the tip end side in the direction of the axis O in the intersection ridge line portion between the second wall 6B and the tip flank 4
  • the blade 3A and a convex curved or straight second cutting edge 3B intersecting the obtuse angle are formed.
  • the second cutting edge 3B is linear.
  • a thinning blade 3C which extends in the direction intersecting the obtuse angle with the first cutting blade 3A and reaches the vicinity of the axis O at the intersecting ridge line portion of the thinning surface 6C and the tip flank 4 Is also formed.
  • first cutting edge 3A and the second cutting edge 3B of the cutting edge 3 are subjected to the honing treatment, whereby the first honing surface facing the rear end side of the drill main body 1 as going in the drill rotation direction T 11A and a second honing surface 11B are formed respectively.
  • a thinning honing surface 11C is formed toward the rear end side of the drill main body 1 as it goes in the drill rotation direction T.
  • the first honing surface 11A which is the honing surface of the first cutting blade 3A
  • the thinning honing surface 11C which is the honing surface of the thinning blade 3C
  • the second honing surface 11B which is the honing surface of the second cutting edge 3B, as shown in FIG.
  • the crossing ridge line portion with the margin portion (first margin portion) 8 is formed in a convex curved shape
  • the intersection ridge line portion with the first honing surface 11A is formed in a convex curve shape or a linear shape having a larger radius of curvature than the intersection ridge line portion of the margin portion 8 and the second honing surface 11B.
  • the intersection ridge line portion between the first honing surface 11A and the second honing surface 11B is linear.
  • the first honing surface is perpendicular to the axis O as shown in FIG.
  • a straight line L3 formed by the intersection ridge line portion of the first honing surface 11A and the second honing surface 11B is the axis O
  • the inclination angle ⁇ of the second honing surface 11B formed with respect to it is in the range of 13 ° to 22 °.
  • the inclination angle ⁇ of the second honing surface 11B can be determined by using the straight line connecting the two ends of the convex curve as the straight line L3. Just do it.
  • the hard material forming the base of the drill body 1 has a content ratio of Co of 10% by mass to 12% by mass, and has a hardness of 92.0 HRA to 93.0 HRA. It is considered to be a hard metal. Furthermore, on the surface of the cutting edge portion 2 including the inner surface of the chip discharge groove 5 of the drill main body 1 formed of such a base, a nitride mainly composed of Al and Cr, and a nitride mainly composed of Al and Ti. A hard coating film such as an object or a nitride mainly composed of Ti and Si is coated.
  • first of the wall surfaces 6 facing the drill rotation direction T of the chip discharge groove 5 a cross section extending from the outer periphery of the drill main body 1 to the inner peripheral side and intersecting the first wall 6A with an obtuse angle
  • the convexly curved or straight second wall surface 6B is, in a cross section orthogonal to the axis O, a tangent to the outer peripheral end of the convex curve formed by the second wall 6B or a straight line outer peripheral side of the second wall 6B formed.
  • the extension line L1 of the second wall 6B extends in the direction opposite to the drill rotation direction T as it goes to the outer peripheral side of the drill body 1 with respect to the radial line L2 connecting the outer peripheral end of the second wall 6B and the axis O . For this reason, the crossing angle between the second wall surface 6B and the margin portion (first margin portion) 8 can be set to an obtuse angle.
  • the strength of the intersecting ridge line portion between the second wall surface 6B which is the rake surface on the outer peripheral side of the drill body 1 and the margin portion 8 can be secured, and the margin wear can be suppressed.
  • the first wall surface 6A having a concave shape in cross section intersects with the second wall surface 6B having a convex surface shape or a linear shape in an obtuse angle, the first wall surface 6A functions as a chip breaker to curl chips small. As a result, it is possible to prevent chips from flowing out from the second wall 6B toward the margin portion 8 and to further suppress the margin wear.
  • a first honing surface 11A and a second honing surface 11B are provided on the first cutting edge 3A and the second cutting edge 3B, respectively, toward the rear end side of the drill main body 1 in the drill rotation direction T.
  • the entire ridgeline portion of the margin portion 8 and the second honing surface 11B is formed in a convex curve shape. It is done.
  • the strength of the second cutting edge 3B can be secured at the outer peripheral end of the cutting body 3 of the drill main body 1 as well, and the second honing surface 11B, its end flank 4 (first end flank 4A) or margin portion It is possible to prevent micro chipping from occurring at the ridge line portion with 8 and expanding. For this reason, it is possible to suppress flank wear and margin wear due to such minute chipping.
  • the intersection ridgeline portion between the second honing surface 11B and the first honing surface 11A which is the honing surface of the first cutting edge 3A has a curvature more than the intersection ridgeline portion between the margin 8 and the second honing surface 11B. Since it is formed in the shape of a convex curve with a large radius or in a straight line, a sharp sharpness can be maintained at the inner peripheral side of the drill body 1 of the second cutting edge 3B and the first cutting edge 3A. For this reason, it can prevent that cutting resistance increases as the whole cutting blade 3, and it becomes possible to prevent the situation where the drill main body 1 is broken by excessive cutting resistance.
  • the intersecting ridge line portion of the first honing surface 11A and the second honing surface 11B is formed.
  • the inclination angle ⁇ of the second honing surface 11B, which the straight line makes with the axis O, is in the range of 13 ° to 22 °, and in the cross section orthogonal to the axis O, the drill body 1 outer periphery of the straight line formed by the second wall 6B.
  • the inclination angle ⁇ of the second wall 6B is in the range of 20 ° to 40 ° with respect to the radial line L2 where the extension line L1 to the side connects the axis O with the outer peripheral end of the second wall 6B. While effectively preventing the wear from being promoted, it is also possible to more reliably prevent an increase in cutting resistance.
  • the coating film is coated as in the above, the coating film is likely to be broken, which may accelerate flank wear and margin wear at a stretch.
  • the inclination angle ⁇ is more preferably in the range of 15 ° to 20 °.
  • the crossing angle between the first wall 6A and the second wall 6B in the cross section orthogonal to the axis O becomes small, and the above-mentioned chips from the first wall 6A The function as a breaker is lost, and chips flow from the second wall surface 6B toward the margin portion 8 to contact the intersection ridge line portion of the second wall surface 6B and the margin portion 8, and the second in the intersection ridge line portion
  • margin wear is also promoted.
  • the inclination angle ⁇ of the second wall surface 6B is larger than 40 °, the cutting quality of the second cutting edge 3B formed at the intersection ridge line portion between the second wall surface 6B and the tip flank 4 is lost and the flank is Along with the increase of the wear, the margin wear of the tip of the drill body 1 may be increased.
  • the inclination angle ⁇ is more preferably in the range of 30 ° to 40 °.
  • the base material of the drill body 1 is a WC-Co-based cemented carbide having a Co content ratio of 10% by mass to 12% by mass and a hardness of 92.0 HRA to 93.0 HRA. It is possible to obtain a drill in which the toughness and the wear resistance are balanced at a high level. That is, when the hardness of the base material of the drill main body 1 is less than 92.0 HRA, the wear resistance may be impaired, whereas when it exceeds 93.0 HRA, the toughness may be impaired and breakage may easily occur.
  • the content ratio of Co is less than 10% by mass, the toughness decreases and the possibility of breakage increases, and conversely, if the content ratio of Co is more than 12% by mass, the hardness of the substrate decreases and the abrasion resistance There is a risk that the sex may decline.
  • the convex curve formed by the intersection ridge line portion of the margin portion 8 and the second honing surface 11B has a curvature radius that is perpendicular to the axis O and viewed from the outer peripheral side of the drill main body 1 facing the margin portion 8
  • the diameter D (mm) of the cutting blade 3, that is, the diameter of a circle formed by the outer peripheral end of the cutting blade 3 around the axis O, is desirably D ⁇ 3 to D ⁇ 15 (where the unit is ⁇ m).
  • the diameter D of the cutting edge 3 is 6 mm
  • the length of the cutting edge 2 is 30 mm
  • the inclination angle ⁇ of the second honing surface 11B is in the range of 13 ° to 22 °
  • the convex curve formed by the intersection of the margin 8 and the second honing surface 11B with the inclination angle ⁇ of the second wall 6B in the range of 20 ° to 40 ° is made to face the margin 8 perpendicularly to the axis O Twelve drills were manufactured in which the radius of curvature R when viewed from the outer peripheral side of the main body 1 was changed by D ⁇ 3 to D ⁇ 15 (18 ⁇ m to 90 ⁇ m) with respect to the diameter D (6 mm) of the cutting edge 3 .
  • the inclination angle ⁇ of the second honing surface 11B, the inclination angle ⁇ of the second wall surface 6B, and the crossing ridge line portion between the margin 8 and the second honing surface 11B are formed.
  • At least one of the curvature radius R of the convex curve is manufactured in 11 types of drills having the same shape and dimensions as those of Examples 1 to 12 outside the range of the above embodiment, and drilling is performed under the same conditions as the embodiment.
  • the flank wear and margin wear were evaluated. These results are shown in Table 2 as Comparative Examples 1 to 11.
  • the base material A of the drill main body 1 is a WC-Co-based cemented carbide with a content ratio of Co of 11% by mass and a hardness of 91.5 HRA, and the base material B has a content ratio of Co of 11% by mass and hardness 92.5 HRA WC-Co base cemented carbide.
  • high hardness TiSiN is formed on a laminated film in which AlCrSiN and AlTiN are alternately laminated in a film thickness of 10 nm or less. The coating film of the provided film structure is coated.
  • flank wear evaluation of flank wear is shown in FIG. 6 by using double circles for those with an abrasion width of less than 100 ⁇ m, circles for those with 100 ⁇ m to 110 ⁇ m or less, and triangles with an abrasion width exceeding 110 ⁇ m.
  • the cutting blade 3 etc. had a defect, it was marked with a cross.
  • margin wear as shown in FIG. 7A, the case of normal wear is indicated by a double circle, and as shown in FIG. 7B, a linear shallow scratch is indicated by a circle and indicated by FIG. 7C.
  • FIG. 7D when there is one linear deep scratch, a triangular mark is used, and as shown in FIG. 7D, two linear deep flaws are used as cross.
  • the entire cutting edge maintains sharp sharpness to prevent breakage and the like of the drill body due to an increase in cutting resistance, while cutting at the outer peripheral end of the second cutting edge which is the cutting blade on the outer peripheral side of the drill body
  • the blade strength can be secured to prevent the occurrence of minute chipping on the second honing surface. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of large flank wear and margin wear on the tip flank and the margin from such a minute chipping.

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Abstract

このドリルでは、切屑排出溝（５）の壁面（６）はドリル本体１の軸線（Ｏ）に直交する断面で凹曲線状の第１壁面と直線状の第２壁面（６Ｂ）を備え、第２壁面（６Ｂ）の直線の延長線は、第２壁面（６Ｂ）の外周端と軸線（Ｏ）を結ぶ半径線に対してドリル本体（１）の外周側に向かうに従いドリル回転方向とは反対側に延び、切刃は、凹曲線状の第１切刃（３Ａ）と、第１切刃（３Ａ）と鈍角に交差する直線状の第２切刃（３Ｂ）を備え、マージン部（８）を軸線（Ｏ）に垂直に外周側から見たときに、マージン部（８）と第２切刃（３Ｂ）の第２ホーニング面（１１Ｂ）の交差稜線部は凸曲線状に形成され、第２ホーニング面（１１Ｂ）と第１切刃（３Ａ）の第１ホーニング面（１１Ａ）の交差稜線部は、マージン部（８）と第２ホーニング面（１１Ｂ）の交差稜線部よりも曲率半径の大きな凸曲線状または直線状に形成される。

Description

ドリル
　本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に切屑排出溝を備え、この切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記ドリル本体の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルに関する。
本願は、２０１７年１２月２６日に、日本に出願された特願２０１７－２４９８２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　このようなドリルとして、例えば特許文献１には、先端面に開口する切り屑排出溝と、該切り屑排出溝のうちドリル回転方向に向かう内壁面と前記先端面に形成された先端逃げ面との交差部分に形成された切れ刃とを備え、切れ刃は、内周側に形成された凹曲線切れ刃部と外周側に形成された凸曲線切れ刃部とから構成されるドリルにおいて、軸心に直交する断面において、先端逃げ面との間で凸曲線切れ刃部を形成する第１凸曲線と先端逃げ面との間で凹曲線切れ刃部を形成する第１凹曲線とが相互に交差しているものが記載されている。
　また、特許文献２には、すくい面にネガランドを備え、ネガランドと逃げ面、逃げ面とマージン、及びネガランドとマージンが交差した各稜線が長手直角断面において凸曲面としたドリルであって、逃げ面とネガランドが交差した位置の第１稜線の凸曲面の曲率半径を１としたとき、逃げ面とマージン部が交差した位置の第２稜線の凸曲面の曲率半径を０．８～１．５倍、ネガランドとマージンが交差した位置の第４稜線の凸曲面の曲率半径を１．５～３．０倍にしたドリルが記載されている。
特許第５７６２５４７号公報 国際公開第２０１６／０４３０９８号
　このうち、特許文献１には、軸心に直交する断面において、先端逃げ面との間で凸曲線切れ刃部を形成する第１凸曲線と先端逃げ面との間で凹曲線切れ刃部を形成する第１凹曲線とが相互に交差しているので、切れ刃から発生する切屑は、カールし且つ針状突起がなくその分全長が比較的短い形状となって、その排出が円滑となって排出性が高められるので、ドリルの工具寿命が一層向上させられると記載されている。
　しかしながら、この特許文献１に記載されたドリルでは、切れ刃のうち最もドリル本体の外周側に位置して切削長が長くなる凸曲線切れ刃部の外周端部において、マージンや先端逃げ面とすくい面との交差稜線部にチッピングが生じ易い。このため、このチッピングからマージンに摩耗が生じて線状の深い傷がつき、この傷が被削材の加工穴内周面に転写されて加工面品位を損ねたり、先端逃げ面に摩耗幅の大きな逃げ面摩耗が発生して、場合によっては凸曲線切れ刃部が欠損しまったりして、これらの摩耗により工具寿命が潰えるおそれがある。
　これに対して、特許文献２に記載されたドリルでは、すくい面にネガランド（ホーニング面）を備えているので、特許文献１に記載されたドリルよりは切刃の外周端部において大きなチッピングは生じ難い。
　ところが、この特許文献２に記載されたドリルでは、ネガランドの軸直角視における幅が０．０３ｍｍ～０．１５ｍｍとされて、依然として平面状のホーニング面が残されている。しかも、このようなネガランドの幅に対して、このネガランドと逃げ面が交差した位置の第１稜線の凸曲面の曲率半径が０．０１５ｍｍ～０．０３５ｍｍと小さくされているので、この第１稜線の凸曲面に微小なチッピングを生じてしまい、この微小なチッピングからやはり大きな逃げ面摩耗が発生するおそれがある。これは、この特許文献２に記載されたドリルにおいて、すくい面とマージンとの稜線やネガランドとすくい面との稜線に丸め加工を施した場合でも同様である。一方、切刃全体のネガランドに丸め加工を施したのでは、切刃のドリル本体内周側で切削抵抗が高くなり、折損を生じるおそれがある。
　本発明は、このような背景の下になされたもので、切削抵抗の増大を招くことなく、特に切刃の外周端部におけるチッピングによる逃げ面やマージンの摩耗を抑制することが可能なドリルを提供することを目的としている。
　本発明のドリルは、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に切屑排出溝を備え、この切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記ドリル本体の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルであって、上記切屑排出溝の間の上記ドリル本体外周のランド部に、該切屑排出溝のドリル回転方向とは反対側に隣接するマージン部を有している。上記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面は、上記軸線に直交する断面において上記ドリル本体の内周側に位置して外周側に向かうに従いドリル回転方向とは反対側に凹んでからドリル回転方向に延びる凹曲線状をなす第１壁面と、上記軸線に直交する断面において上記ドリル本体の外周から内周側に向けて延びて上記第１壁面と鈍角に交差する凸曲線状または直線状をなす第２壁面とを備え、上記軸線に直交する断面において、上記第２壁面がなす凸曲線の外周端における接線、または該第２壁面がなす直線の上記ドリル本体外周側への延長線は、この第２壁面の外周端と上記軸線とを結ぶ半径線に対して上記ドリル本体外周側に向かうに従いドリル回転方向とは反対側に向かうように延びている。上記切刃は、上記第１壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に形成される凹曲線状の第１切刃と、上記第２壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に形成されて上記第１切刃と鈍角に交差する凸曲線状または直線状の第２切刃とを備え、上記第１切刃と上記第２切刃には、ドリル回転方向に向かうに従い上記ドリル本体の後端側に向かう第１ホーニング面と第２ホーニング面とがそれぞれ設けられていて、上記マージン部を上記軸線に垂直な方向で上記ドリル本体の径方向外周側から見たときに、上記マージン部と上記第２切刃のホーニング面である上記第２ホーニング面との交差稜線部は全体が凸曲線状に形成されているとともに、この第２ホーニング面と上記第１切刃のホーニング面である上記第１ホーニング面との交差稜線部は、上記マージン部と上記第２ホーニング面との交差稜線部よりも曲率半径の大きな凸曲線状、または直線状に形成されている。
　このように構成されたドリルにおいて、まず切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面のうちドリル本体の外周から内周側に向けて延びて上記第１壁面と鈍角に交差する断面凸曲線状または直線状の第２壁面は、上記軸線に直交する断面において、この第２壁面がなす凸曲線の外周端における接線、または第２壁面がなす直線のドリル本体外周側への延長線が、この第２壁面の外周端と上記軸線とを結ぶ半径線に対してドリル本体外周側に向かうに従いドリル回転方向とは反対側に向かうように延びているので、第２壁面とマージン部との交差角を鈍角に設定することができる。
　このため、ドリル本体外周側のすくい面である第２壁面とマージン部との交差稜線部の強度を確保して、マージン摩耗が促進されるのを抑制することができる。また、凹曲面状の第１壁面は第２壁面と鈍角に交差しているので、第１壁面が切屑のブレーカとして機能して切屑を小さくカールさせることができ、切屑が第２壁面からマージン部に向けて流れ出るのを防いでマージン摩耗をさらに抑制することができる。
　さらに、第１切刃と第２切刃には、ドリル回転方向に向かうに従いドリル本体の後端側に向かう第１ホーニング面と第２ホーニング面とがそれぞれ設けられていて、このうちマージン部を上記軸線に垂直な方向で上記ドリル本体の径方向外周側から見たときに、マージン部と第２ホーニング面との交差稜線部は全体が凸曲線状に形成されている。従って、切刃のドリル本体外周端部では第２切刃の強度も確保することができ、第２ホーニング面や、その先端逃げ面あるいはマージン部との交差稜線部に微小なチッピングが生じて拡大するのを防いで、このような微小なチッピングによる逃げ面摩耗やマージン摩耗も抑制することが可能となる。
　一方、この第２ホーニング面と第１切刃のホーニング面である第１ホーニング面との交差稜線部は、マージン部と第２ホーニング面との交差稜線部よりも曲率半径の大きな凸曲線状、または直線状に形成されているので、第２切刃のドリル本体内周側および第１切刃では鋭い切れ味を維持することができる。従って、切刃の全体としては切削抵抗が増大するのを防ぐことができ、ドリル本体に折損が生じるような事態を防止することが可能となる。
　ここで、マージン部を上記軸線に垂直な方向でドリル本体の径方向外周側から見たときに、上記第１ホーニング面と上記第２ホーニング面との交差稜線部が凸曲線の場合はこの凸曲線の両端を結ぶ直線、また上記第１ホーニング面と上記第２ホーニング面との交差稜線部が直線の場合はこの直線が上記軸線に対してなす第２ホーニング面の傾き角は１３°～２２°の範囲であるとともに、上記軸線に直交する断面において、上記第２壁面が凸曲線の場合はこの凸曲線の外周端における接線、また第２壁面が直線の場合はこの直線のドリル本体外周側への延長線が上記半径線に対してなす第２壁面の傾斜角は２０°～４０°の範囲であることが望ましい。
　上記第２ホーニング面の傾き角が１３°よりも小さいと、第２切刃に微小なチッピングが生じ易くなり、逃げ面摩耗が大きくなるおそれがある。一方、この第２ホーニング面の傾き角が２２°よりも大きいと、第２切刃における切削抵抗が増大するとともに、第２ホーニング面への切削負荷が大きくなり、コーティング皮膜を被覆している場合にはこのコーティング皮膜が割れ易くなるため、逃げ面摩耗やマージン摩耗が一気に促進されてしまうおそれがある。
　また、上記第２壁面の傾斜角が２０°よりも小さいと、上記軸線に直交する断面における第１壁面と第２壁面との交差角が小さくなって第１壁面の切屑ブレーカとしての機能が損なわれ、切屑が第２壁面からマージンに向けて流れ出て第２壁面とマージン部との交差稜線部に接触することにより、この交差稜線部における第２壁面のすくい面摩耗が大きくなるのに伴い、マージン摩耗も促進されるおそれがある。一方、この第２壁面の傾斜角が４０°よりも大きいと、この第２壁面と先端逃げ面の交差稜線部に形成される第２切刃の切れ味が損なわれ、逃げ面摩耗が増大するとともに、これに伴ってドリル本体先端部のマージン摩耗も増大するおそれがある。
　なお、ドリル本体の基材は、Ｃｏの含有比率が１０質量％～１２質量％であって、硬度が９２．０ＨＲＡ～９３．０ＨＲＡのＷＣ－Ｃｏ基超硬合金であることが望ましい。ドリル本体の基材をこのような硬度とすることで、靱性と耐摩耗性とが高いレベルでバランスしたドリルを得ることができる。ただし、基材の硬度がこのような範囲であっても、Ｃｏの含有比率が１０質量％よりも少ないと靱性低下して折損のおそれが高くなり、逆にＣｏの含有比率が１２質量％よりも多いと、基材の硬度が低下して耐摩耗性が低下するおそれがある。
なお、上記マージン部と上記第２ホーニング面との交差稜線部がなす上記凸曲線は、上記軸線に垂直に上記マージン部に対向して上記ドリル本体の外周側から見たときに、該凸曲線の曲率半径が、上記切刃の外周端が上記軸線回りになす円の直径Ｄ（ｍｍ）に対して、Ｄ×３～Ｄ×１５（μｍ）であることが望ましい。このマージン部と第２ホーニング面との交差稜線部がなす凸曲線の曲率半径がＤ×３（μｍ）を下回ると、上記交差稜線部が小さくなりすぎて第２切刃やマージン部に欠損が生じるおそれがある。一方、Ｄ×１５（μｍ）を上回ると上記交差稜線部が直線に近くなり、この交差稜線部と先端逃げ面との交点や第２壁面との交点に欠損が生じ易くなる。
　以上説明したように、本発明によれば、切刃全体としては鋭い切れ味を維持して切削抵抗の増大によるドリル本体の折損等を防ぎつつ、ドリル本体外周側の切刃である第２切刃の外周端部では切刃強度を確保して第２ホーニング面に微小なチッピングが発生するのを防ぐことができる。このため、このような微小なチッピングから先端逃げ面やマージン部に大きな逃げ面摩耗やマージン摩耗が発生するのを抑制することができる。
本発明の一実施形態を示す軸線方向先端側からの正面図である。 図１に示す実施形態の側面図である。 図２におけるＺＺ断面図である。 図３におけるＡ部分の拡大断面図である。 図１に示す実施形態のマージン部を軸線に垂直な方向でドリル本体の径方向外周側から見たときの拡大側面図である。 逃げ面摩耗において、切刃等に欠損が生じた状態を示す図である。 マージン摩耗において、正常摩耗を示す図である。 マージン摩耗において、線状の浅い傷がある場合を示す図である。 マージン摩耗において、線状の深い傷が１つある場合を示す図である。 マージン摩耗において、線状の深い傷が２つある場合を示す図である。
　図１～図５は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、ドリル本体１は、超硬合金等の硬質材料により軸線Ｏを中心とした概略円柱状に形成され、図示されない後端部は円柱状のままのシャンク部とされるとともに、先端部は切刃部２とされる。このようなドリルは、上記シャンク部が工作機械の主軸に把持されて軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔに回転されつつ軸線Ｏ方向先端側（図２における上側）に送り出され、切刃部２の先端に形成された切刃３によって被削材に穴明け加工を行う。
　切刃部２の外周部には、ドリル本体１の先端面である先端逃げ面４に開口してドリル本体１の後端側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に捩れる２つの切屑排出溝５が軸線Ｏに関して回転対称に形成されている。これらの切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く壁面６とドリル本体１の先端逃げ面４との交差稜線部に上記切刃３が形成される。先端逃げ面４は、ドリル本体１の外周側に向かうに従い後端側に向かうように形成されて、切刃３に所定の先端角が与えられるとともに、ドリル回転方向Ｔとは反対側に向かうに従ってもドリル本体１の後端側に向かうように形成されて、切刃３に所定の逃げ角が与えられる。
　また、切屑排出溝５の間のドリル本体１外周のランド部７には、切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔとは反対側に隣接して切刃３の外周端が軸線Ｏ回りになす円と等しい直径の円筒面上に位置するするマージン部（第１マージン部）８が形成されている。なお、本実施形態では、ランド部７において切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔに隣接する位置にもマージン部（第２マージン部）９が形成されており、ダブルマージンタイプのドリルとされている。ここで、これらのマージン部８、９には、ドリル本体１の後端側に向かうに従い上記直径が漸次小さくなるようにバックテーパが与えられていてもよい。
　なお、本実施形態では、上記先端逃げ面４が、ドリル回転方向Ｔとは反対側に向かうに従い上記逃げ角が段階的に大きくなる２段の第１先端逃げ面４Ａと第２先端逃げ面４Ｂとを備えている。また、ドリル本体１内には、上記シャンク部の後端から先端側に向けてクーラント孔１０が２つの切屑排出溝５の間のランド部７を通るように延びている。これらのクーラント孔１０は先端逃げ面４においてドリル回転方向Ｔとは反対側に位置する上記第２先端逃げ面４Ｂに開口し、穴明け加工時に切刃３や被削材の切削部位にクーラントを供給する。
　さらに、切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く上記壁面６は、上記軸線Ｏに直交する断面においてドリル本体１の内周側に位置して外周側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に凹んでからドリル回転方向Ｔに延びる凹曲線状をなす第１壁面６Ａと、同じく上記軸線Ｏに直交する断面においてドリル本体１の外周から内周側に向けて延びて第１壁面６Ａと鈍角に交差する凸曲線状または直線状をなす第２壁面６Ｂとを備えている。本実施形態では、この第２壁面６Ｂは、軸線Ｏに直交する断面において直線状をなしている。また、上記壁面６は、ドリル本体１の内周側において第１壁面６Ａに鈍角に交差して、先端逃げ面４における軸線Ｏの近傍に延びるシンニング面６Ｃをさらに備えている。
　ここで、図４に示すように、上記軸線Ｏに直交する断面において、第２壁面６Ｂがなす直線のドリル本体１外周側への延長線Ｌ１は、この第２壁面６Ｂの外周端と軸線Ｏとを結ぶ半径線Ｌ２に対してドリル本体１外周側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に向かうように延びている。本実施形態では、この延長線Ｌ１が半径線Ｌ２に対してなす第２壁面６Ｂの傾斜角θは、２０°～４０°の範囲とされている。なお、上記軸線Ｏに直交する断面において第２壁面６Ｂが凸曲線状をなしている場合には、この第２壁面６Ｂがなす凸曲線の外周端における接線が上記半径線Ｌ２に対してドリル本体１外周側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に向かうように延び、第２壁面６Ｂの傾斜角θは、この接線が上記半径線Ｌ２に対してなす傾斜角とされる。
　このような第１壁面６Ａおよび第２壁面６Ｂが切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く壁面６に形成されることにより、上記切刃３には、第１壁面６Ａと先端逃げ面４との交差稜線部に軸線Ｏ方向先端側からみて凹曲線状をなす第１切刃３Ａと、第２壁面６Ｂと先端逃げ面４との交差稜線部に同じく軸線Ｏ方向先端側からみて第１切刃３Ａと鈍角に交差する凸曲線状または直線状の第２切刃３Ｂとが形成される。本実施形態では、第２切刃３Ｂは直線状となる。また、本実施形態の切刃３には、上記シンニング面６Ｃと先端逃げ面４との交差稜線部に、第１切刃３Ａに鈍角に交差する方向に延びて軸線Ｏ近傍に達するシンニング刃３Ｃも形成される。
　さらに、切刃３の上記第１切刃３Ａと第２切刃３Ｂには、ホーニング処理が施されることにより、ドリル回転方向Ｔに向かうに従いドリル本体１の後端側に向かう第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂとがそれぞれ形成されている。また、シンニング刃３Ｃにも同様に、ドリル回転方向Ｔに向かうに従いドリル本体１の後端側に向かうシンニングホーニング面１１Ｃが形成されている。
　このうち、第１切刃３Ａのホーニング面である第１ホーニング面１１Ａとシンニング刃３Ｃのホーニング面であるシンニングホーニング面１１Ｃは、軸線Ｏに平行で第１切刃３Ａとシンニング刃３Ｃの各位置に交差する断面において直線状をなすチャンファーホーニングとされている。これに対して、第２切刃３Ｂのホーニング面である第２ホーニング面１１Ｂは、図５に示すようにマージン部（第１マージン部）８との交差稜線部が凸曲線状に形成されるとともに、第１ホーニング面１１Ａとの交差稜線部が、マージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部よりも曲率半径の大きな凸曲線状、または直線状に形成されている。本実施形態では、この第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部は直線状とされている。
　ここで、本実施形態では、上記マージン部８を軸線Ｏに垂直な方向でドリル本体１の径方向外周側から見たとき、詳しくは図５に示すように軸線Ｏに垂直で第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂと第２壁面６Ｂとの交点を通る半径線方向から見たときに、第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす直線Ｌ３が軸線Ｏに対してなす第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αは１３°～２２°の範囲とされている。なお、第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部が凸曲線状の場合は、この凸曲線の両端を結ぶ直線を上記直線Ｌ３として第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αを求めればよい。
　また、ドリル本体１の基材を形成する硬質材料は、本実施形態ではＣｏの含有比率が１０質量％～１２質量％であって、硬度が９２．０ＨＲＡ～９３．０ＨＲＡのＷＣ－Ｃｏ基超硬合金とされている。さらに、このような基材によって形成されたドリル本体１の切屑排出溝５の内面を含む切刃部２の表面には、ＡｌとＣｒを主体とする窒化物、ＡｌとＴｉを主体とする窒化物、あるいはＴｉとＳｉを主体とする窒化物等の硬質なコーティング皮膜が被覆されている。
　このような構成のドリルにおいては、まず切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く壁面６のうち、ドリル本体１の外周から内周側に向けて延びて第１壁面６Ａと鈍角に交差する断面凸曲線状または直線状の第２壁面６Ｂは、軸線Ｏに直交する断面において、この第２壁面６Ｂがなす凸曲線の外周端における接線、または第２壁面６Ｂがなす直線のドリル本体外周側への延長線Ｌ１が、この第２壁面６Ｂの外周端と軸線Ｏとを結ぶ半径線Ｌ２に対してドリル本体１の外周側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に向かうように延びている。このため、第２壁面６Ｂとマージン部（第１マージン部）８との交差角を鈍角に設定することができる。
　このため、ドリル本体１の外周側のすくい面である第２壁面６Ｂとマージン部８との交差稜線部の強度を確保することができ、マージン摩耗を抑制することができる。また、断面凹曲線状の第１壁面６Ａは断面凸曲線状または直線状の第２壁面６Ｂと鈍角に交差しているので、第１壁面６Ａが切屑ブレーカとして機能して切屑を小さくカールさせることができ、切屑が第２壁面６Ｂからマージン部８に向けて流れ出るのを防いでマージン摩耗をさらに抑制することができる。
　また、第１切刃３Ａと第２切刃３Ｂには、ドリル回転方向Ｔに向かうに従いドリル本体１の後端側に向かう第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂとがそれぞれ設けられており、このうちマージン部８を軸線Ｏに垂直な方向でドリル本体１の径方向外周側から見たときに、マージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部は全体が凸曲線状に形成されている。従って、切刃３のドリル本体１外周端部では第２切刃３Ｂの強度も確保することができ、第２ホーニング面１１Ｂや、その先端逃げ面４（第１先端逃げ面４Ａ）あるいはマージン部８との交差稜線部に微小なチッピングが生じて拡大するのを防ぐことができる。このため、このような微小なチッピングによる逃げ面摩耗やマージン摩耗も抑制することが可能となる。
　その一方で、この第２ホーニング面１１Ｂと第１切刃３Ａのホーニング面である第１ホーニング面１１Ａとの交差稜線部は、マージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部よりも曲率半径の大きな凸曲線状、または直線状に形成されているので、第２切刃３Ｂのドリル本体１内周側および第１切刃３Ａでは鋭い切れ味を維持することができる。このため、切刃３全体として切削抵抗が増大するのを防ぐことができ、過大な切削抵抗によってドリル本体１が折損するような事態を防止することが可能となる。
　また、本実施形態では、マージン部８を軸線Ｏに垂直な方向でドリル本体１の径方向外周側から見たときに、第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす直線が軸線Ｏに対してなす第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αが１３°～２２°の範囲とされるとともに、軸線Ｏに直交する断面において、第２壁面６Ｂがなす直線のドリル本体１外周側への延長線Ｌ１が第２壁面６Ｂの外周端と軸線Ｏとを結ぶ半径線Ｌ２に対してなす第２壁面６Ｂの傾斜角θが２０°～４０°の範囲とされており、逃げ面摩耗が促進されるのを効果的に防ぎつつ、切削抵抗の増大もより確実に防ぐことができる。
　すなわち、上記第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αが１３°よりも小さいと、第２切刃３Ｂに微小なチッピングが生じ易くなって逃げ面摩耗が増大するおそれがある。逆に、この第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αが２２°よりも大きいと、第２切刃３Ｂにおける切削抵抗が増大するとともに、第２ホーニング面１１Ｂへの切削負荷が大きくなり、本実施形態のようにコーティング皮膜を被覆している場合には、このコーティング皮膜が割れ易くなって逃げ面摩耗やマージン摩耗が一気に促進されてしまうおそれがある。なお、この傾き角αは、１５°～２０°の範囲がより望ましい。
　また、第２壁面６Ｂの傾斜角θが２０°よりも小さいと、軸線Ｏに直交する断面における第１壁面６Ａと第２壁面６Ｂとの交差角が小さくなって第１壁面６Ａによる上述した切屑ブレーカとしての機能が損なわれてしまい、切屑が第２壁面６Ｂからマージン部８に向けて流れ出て第２壁面６Ｂとマージン部８との交差稜線部に接触して、この交差稜線部における第２壁面６Ｂのすくい面摩耗が大きくなることにより、マージン摩耗も促進されるおそれがある。一方、この第２壁面６Ｂの傾斜角θが４０°よりも大きいと、第２壁面６Ｂと先端逃げ面４との交差稜線部に形成される第２切刃３Ｂの切れ味が損なわれ、逃げ面摩耗が増大するとともに、これに伴いドリル本体１先端部のマージン摩耗も増大するおそれがある。なお、この傾斜角θは、３０°～４０°の範囲がより望ましい。
　また、本実施形態では、ドリル本体１の基材が、Ｃｏの含有比率が１０質量％～１２質量％であって、硬度が９２．０ＨＲＡ～９３．０ＨＲＡのＷＣ－Ｃｏ基超硬合金とされており、靱性と耐摩耗性とが高いレベルでバランスしたドリルを得ることができる。すなわち、ドリル本体１の基材の硬度が９２．０ＨＲＡを下回ると耐摩耗性が損なわれるおそれがある一方、９３．０ＨＲＡを上回ると靱性が損なわれて折損を生じ易くなるおそれがある。また、Ｃｏの含有比率が１０質量％よりも少ないと靱性低下して折損のおそれが高くなり、逆にＣｏの含有比率が１２質量％よりも多いと、基材の硬度が低下して耐摩耗性が低下するおそれがある。
　さらに、マージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす凸曲線は、軸線Ｏに垂直にマージン部８に対向してドリル本体１の外周側から見たときに、その曲率半径が切刃３の直径Ｄ（ｍｍ）、すなわち切刃３の外周端が軸線Ｏ回りになす円の直径に対して、Ｄ×３～Ｄ×１５（ただし、単位はμｍ）であることが望ましい。このマージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす凸曲線の曲率半径がＤ×３（μｍ）を下回ると、上記交差稜線部が小さくなりすぎて第２切刃３Ｂやマージン部８に欠損が生じるおそれがある。一方、Ｄ×１５（μｍ）を上回ると上記交差稜線部が直線に近くなり、この交差稜線部と先端逃げ面４との交点や第２壁面６Ｂとの交点に欠損が生じ易くなる。
　次に、本発明の実施例を挙げて、本発明の特に第２ホーニング面１１Ｂの上記傾き角αと、第２壁面６Ｂの上記傾斜角θの数値限定についての効果について実証する。本実施例では、上述した実施形態に基づき、切刃３の直径Ｄが６ｍｍ、切刃部２の長さが３０ｍｍで、第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αを１３°～２２°の範囲、第２壁面６Ｂの傾斜角θを２０°～４０°の範囲、マージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす凸曲線を、軸線Ｏに垂直にマージン部８に対向してドリル本体１の外周側から見たときの曲率半径Ｒが切刃３の直径Ｄ（６ｍｍ）に対して、Ｄ×３～Ｄ×１５（１８μｍ～９０μｍ）で変化させた１２種のドリルを製造した。そして、これらのドリルにより、Ｓ５０Ｃの被削材に回転数４２４６ｍｉｎ－１、回転速度８０ｍ／ｍｉｎ、送り速度７６４ｍｍ／ｍｉｎ、１回転当たりの送り０．１８ｍｍ／ｒｅｖで深さ３０ｍｍの止まり孔を４５０穴、水溶性クーラントを２．２ＭＰａで供給しつつ穴明け加工して、逃げ面摩耗とマージン摩耗を評価した。これらの結果を実施例１～１２として、上記傾き角αおよび傾斜角θと、マージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす凸曲線の曲率半径Ｒおよびドリル本体１の基材の種別とともに表１に示す。
　また、これら実施例１～１２に対する比較例として、第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αと、第２壁面６Ｂの傾斜角θと、マージン部８と第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす凸曲線の曲率半径Ｒとのうちいずれか少なくとも１つが上記実施形態の範囲でない実施例１～１２と同形状、同寸法のドリルを１１種製造し、実施例と同じ条件で穴明け加工を行って、逃げ面摩耗とマージン摩耗を評価した。これらの結果を比較例１～１１として表２に示す。
　なお、ドリル本体１の基材ＡはＣｏの含有比率が１１質量％、硬度が９１．５ＨＲＡのＷＣ－Ｃｏ基超硬合金であり、基材ＢはＣｏの含有比率が１１質量％、硬度が９２．５ＨＲＡのＷＣ－Ｃｏ基超硬合金である。また、このような基材Ａ、Ｂよりなるドリル本体１の切刃部２の表面には、ＡｌＣｒＳｉＮとＡｌＴｉＮとをそれぞれ１０ｎｍ以下の膜厚で交互積層した積層皮膜の上に高硬度なＴｉＳｉＮを設けた皮膜構造のコーティング皮膜を被覆してある。
　ここで、逃げ面摩耗の評価は、摩耗幅が１００μｍ未満のものを二重丸印、１００μｍ以上１１０μｍ以下のものを丸印、摩耗幅が１１０μｍを超えたものを三角印とし、図６に示すように切刃３等に欠損が生じたものはバツ印とした。また、マージン摩耗については、図７Ａに示すように正常摩耗であった場合を二重丸印とし、図７Ｂに示すように線状の浅い傷があった場合は丸印とし、図７Ｃに示すように線状の深い傷が１つあった場合は三角印とし、図７Ｄに示すように線状の深い傷が２つあった場合をバツ印とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　この表１の結果より、第２ホーニング面１１Ｂの傾き角αと第２壁面６Ｂの傾斜角θとのうち少なくとも一方が上記実施形態の範囲外であった比較例１～１１では、特にマージン摩耗が顕著となる傾向にあり、マージン部８につけられた傷が被削材の加工穴に転写されて加工面品位を損なう結果となった。これに対して、上記実施形態に基づく実施例１～１２では、逃げ面摩耗はすべて１００μｍ未満の正常摩耗であり、またマージン摩耗も実施例１、３、５～１０でマージン部８に浅い傷がつく程度で、被削材の加工穴の加工面品位が損なわれるようなことはなかった。
本発明によれば、切刃全体としては鋭い切れ味を維持して切削抵抗の増大によるドリル本体の折損等を防ぎつつ、ドリル本体外周側の切刃である第２切刃の外周端部では切刃強度を確保して第２ホーニング面に微小なチッピングが発生するのを防ぐことができる。このため、このような微小なチッピングから先端逃げ面やマージン部に大きな逃げ面摩耗やマージン摩耗が発生するのを抑制することができる。
　１　ドリル本体
　２　切刃部
　３　切刃
　３Ａ　第１切刃
　３Ｂ　第２切刃
　４　先端逃げ面
　５　切屑排出溝
　６　切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く壁面
　６Ａ　第１壁面
　６Ｂ　第２壁面
　７　ランド部
　８　マージン部（第１マージン部）
　１１Ａ　第１ホーニング面
　１１Ｂ　第２ホーニング面
　Ｏ　ドリル本体１の軸線
　Ｔ　ドリル回転方向
　Ｌ１　軸線Ｏに直交する断面において第２壁面６Ｂがなす直線のドリル本体１外周側へ
の延長線
　Ｌ２　第２壁面６Ｂの外周端と軸線Ｏとを結ぶ半径線
　Ｌ３　マージン部８を軸線Ｏに垂直な方向でドリル本体１の径方向外周側から見たとき
に、第１ホーニング面１１Ａと第２ホーニング面１１Ｂとの交差稜線部がなす直線
　α　第２ホーニング面の傾き角
　θ　第２壁面の傾斜角

Claims (4)

  1. 　軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に切屑排出溝を備え、この切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記ドリル本体の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルであって、
    　上記切屑排出溝の間の上記ドリル本体外周のランド部に、該切屑排出溝のドリル回転方向とは反対側に隣接するマージン部を有し、
    　上記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面は、上記軸線に直交する断面において上記ドリル本体の内周側に位置して外周側に向かうに従いドリル回転方向とは反対側に凹んでからドリル回転方向に延びる凹曲線状をなす第１壁面と、上記軸線に直交する断面において上記ドリル本体の外周から内周側に向けて延びて上記第１壁面と鈍角に交差する凸曲線状または直線状をなす第２壁面とを備え、
    　上記軸線に直交する断面において、上記第２壁面がなす凸曲線の外周端における接線、または該第２壁面がなす直線の上記ドリル本体外周側への延長線は、この第２壁面の外周端と上記軸線とを結ぶ半径線に対して上記ドリル本体外周側に向かうに従いドリル回転方向とは反対側に向かうように延びており、
    　上記切刃は、上記第１壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に形成される凹曲線状の第１切刃と、上記第２壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に形成されて上記第１切刃と鈍角に交差する凸曲線状または直線状の第２切刃とを備え、
    　上記第１切刃と上記第２切刃には、ドリル回転方向に向かうに従い上記ドリル本体の後端側に向かう第１ホーニング面と第２ホーニング面とがそれぞれ設けられていて、
    　上記マージン部を上記軸線に垂直な方向で上記ドリル本体の径方向外周側から見たときに、上記マージン部と上記第２切刃のホーニング面である上記第２ホーニング面との交差稜線部は全体が凸曲線状に形成されているとともに、この第２ホーニング面と上記第１切刃のホーニング面である上記第１ホーニング面との交差稜線部は、上記マージン部と上記第２ホーニング面との交差稜線部よりも曲率半径の大きな凸曲線状、または直線状に形成されていることを特徴とするドリル。
  2. 　上記マージン部を上記軸線に垂直な方向で上記ドリル本体の径方向外周側から見たときに、上記第１ホーニング面と上記第２ホーニング面との交差稜線部がなす凸曲線の両端を結ぶ直線、または上記第１ホーニング面と上記第２ホーニング面との交差稜線部がなす直線が上記軸線に対してなす上記第２ホーニング面の傾き角が１３°～２２°の範囲であるとともに、
    　上記軸線に直交する断面において、上記第２壁面がなす凸曲線の外周端における接線または該第２壁面がなす直線の上記ドリル本体外周側への延長線が上記半径線に対してなす上記第２壁面の傾斜角が２０°～４０°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
  3. 　上記ドリル本体の基材は、Ｃｏの含有比率が１０質量％～１２質量％であって、硬度が９２．０ＨＲＡ～９３．０ＨＲＡのＷＣ－Ｃｏ基超硬合金であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドリル。
  4. 上記マージン部と上記第２ホーニング面との交差稜線部がなす上記凸曲線は、上記軸線に垂直に上記マージン部に対向して上記ドリル本体の外周側から見たときに、該凸曲線の曲率半径が、上記切刃の外周端が上記軸線回りになす円の直径Ｄ（ｍｍ）に対して、Ｄ×３～Ｄ×１５（μｍ）であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のドリル。
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